基于固定翼无人机的偏振光信息融合算法研究

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1、犬－＇ｉｌ嫂大爱ＤＡＬＩＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ硕士芽位记文ＭＡＳＴＥＲＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ基于固定翼无人机的偏振光信息融合算法研究机械电子工程学科专业＿＿＿一＿一＿作者姓名ＥＭ金仁成副教授指导教师＿＿＿２０１５＾Ｍ４Ｈ答辩日期＿＿硕士学位论文基于固定翼无人机的偏振光信息融合算法研究ＴｈｅＲｅｓｅａｒｃｈｏｆＦｕｓｉｏｎＡｌｏｒｉｔｈｍｏｆＰｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ

2、ｇ－ＢａｓｅｄｏｎＦｉｘｅｄｗｉｎＵＡＶｇ作者姓名：苗杨学科、专业：机械电子工程学号：２１２０４０９５指导教师：金仁成完成日期：２０１５年５月大ｉｌ理工大摩ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中巳经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体巳经发表的研究成果，也不包含其他巳申请学位

3、或其他用途使用过的成果一同工作的同志对本研究所做的贡献。与我均巳在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：ｊ恤ＭＭ琳球作者签名：＾：年月日—＿￡＿日期＿＾１＿／大连理工大学硕士学位论文摘要一偏振光导航是种新型的仿生导航技术。由于偏振光导航具有自主性、抗干扰性等优势，其应用前景得到广泛关注。目前无人机导航技术大多依赖卫星，但卫星导航易受干扰和攻击等缺陷。为了保障无人机具有高精度和抗干扰性的导航技术，设计了两种融

4、入偏振光传感器信息的滤波算法以及基于偏振光组合导航的无人机实验平台，为偏振光导航在无人机三维空间导航领域的应用累积了前期的应用理论和实验基础。．本文分析天空偏振光的分布规律，并研宄了如何从天空偏振光中获取方位信息；探讨了偏振光传感器在倾斜情况下方位角的求取方法，为偏振光传感器应用于无人机三维一导航提供定的理论基础。对捷联惯导系统和ＧＰＳ／ＳＩＮＳ组合导航系统的机理进行了研宄，利用惯导工具箱和Ｍａｔｌａｂ进行仿真，并使用ＭＦＣ技术开发了捷联惯导系统仿真界面。在此基础上，设计了

5、两种融入偏振光传感器信息的组合导航算法，分别是基于偏振光传感器的集中卡尔曼滤波算法和基于偏振光传感器的互补滤波算法，利用Ｍａｔｌａｂ仿真两种算法，结果表明都能提高无人机的姿态精度，满足导航精度的要求。为了研究偏振光传感器在无人机导航上的应用，设计了基于偏振光组合导航的无人机实验平台，分析无人机实验平台的功能需求，完成无人机实验平台的软硬件开发。经过多次实验调试，实现无人机的自主飞行，并采集大量偏振光传感器数据验证了基于偏振光组合导航理论和实验的可行性。．关键词：偏振光导

6、航振光传感器Ｓ／ＳＩＮＳ；ＧＰ无人机导航；无人机实验平台；偏；－－Ｉ基于固定翼无人机的偏振光信息融合算法研究ＴｈｅＲｅｓｅａｒｃｈｏｆＦｕｓｉｏｎＡｌｇｏｒｉｔｈｍｏｆＰｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＢａｓｅｄｏｎ－ｗＦｉｘｅｄｉｎｇＵＡＶＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎｎａｖｉｇａｔｉｏｎｉｓａｎｅｗｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｂｉｏｎｉｃｎａｖｉｇａｔｉｏｎ．Ｂｅｃａｕｓｅｔｈｅｏｔｔｔｔｏａｎ—ｅｒ

7、ｅｎｃｅｐｌａｒｉｚａｔｉｏｎｎａｖｉａｉｏｎｈａｓｈｅａｄｖａｎａｅｓｏｆａｕｎｏｍｏｕｓｎａｖｉａｔｉｏｎｄａｎｔｉｉｎｔｅｒｆｇｇｇ，ｉｔｓｒｏｓｅｃｔｓｅｔｍｕｃｈａｔｔｅｎｔｉｏｎ．ＡｔｒｅｓｅｎｔＵＡＶｎａｖｉａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｍｏｓｔｌｄｅｅｎｄｓｏｎｐｐｇｐ，ｇｇｙｙｐｓａｔｅｌｌｉｔｅ，ｔｈｅｒｅａｒｅｓｈｏｒｔｃｏｍｉｎｇｓｆｏｒｓａｔｅｌｌｉｔｅｎａｖｉｇａｔｉｏｎｆｏｒｔｈｅｒｅａｓｏｎｏｆｂｅｉｎ

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